- 内陸性気候のため、冬場の最低気温に東京都区部とは非常に大きな違いがある。府中の1月の平均最低気温は−0.8℃、青梅で−2.3℃、八王子で−2.0℃、奥多摩では−3.0℃と氷点下まで下がり、都心部との気温差が5度以上になることも珍しくない。また、冬には南岸低気圧によって、大雪をもたらすこともあり、20センチメートル以上の積雪となることも多い。都心部が霙や雨でも気温が低い多摩地方では雪になることが多い。特に奥多摩町や檜原村、青梅市山間部などの多摩西部では11月ごろから雪が降ることもある。

伊豆諸島 - 海洋性気候で、年間を通じて寒暖の差は小さい。真冬の平均気温は7℃から10℃前後と温暖な気候であるが、最も北に位置する伊豆大島では積雪することもあり、東京都心部より冷え込むことも珍しくない。より南にある八丈島や三宅島はより温暖である。


小笠原諸島 - 日本の気候区分では南日本気候に属し、年間を通じて温暖である。南鳥島はケッペンの気候区分ではサバナ気候に属し、年間平均気温が25.4度と日本で最も高い地域である。また、日本国内では北海道と共に梅雨が無い[27]地域である。

東京都内各地の気象データ（出典：気象庁・気象統計情報）平年値
(月単位)23区多摩大島新島三宅島八丈島小笠原諸島
東部西部北部南部西部
江戸川区
臨海町千代田区
大手町大田区
羽田練馬世田谷府中八王子青梅奥多摩町
小河内檜原村
小沢大島町
大島新島村
新島三宅村
三宅島八丈町
八丈島小笠原村
父島南鳥島
気候区分CfaCfaCfaCfaCfaCfaCwaCfaCfaCfaCfaCfaAw
平均
気温
(°C)最暖月26.0
(8月)27.1
(8月)26.9
(8月)26.2
(8月)25.8
(8月)25.1
(8月)23.0
(8月)25.3
(8月)26.4
(8月)26.1
(8月)26.5
(8月)27.6
(8月)28.2
(6,8月)
最寒月5.6
(1月)5.8
(1月)4.5
(1月)4.1
(1月)3.1
(1月)2.7
(1月)1.3
(1月)7.0
(2月)9.1
(2月)9.4
(2月)10.3
(2月)17.7
(2月)21.3
(2月)
降水量
(mm)最多月193.2
(8月)208.5
(8月)207.0
(9月)220.4
(9月)225.8
(9月)223.7
(8月)261.0
(8月)243.4
(8月)286.6
(8月)297.1
(8月)373.8
(8月)282.0
(8月)371.3
(8月)443.5
(8月)174.4
(8月)166.9
(7月)